專利名稱：一種改性魚皮膠原蛋白及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于食品包裝加工領(lǐng)域，具體涉及一種改性魚皮膠原蛋白及制備方法。
背景技術(shù)：
膠原蛋白是動(dòng)物體內(nèi)最豐富的一種蛋白質(zhì)，由于其特殊的結(jié)構(gòu)與功能，膠原蛋白 已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、食品和化妝品等領(lǐng)域。近年來，隨著全球生態(tài)環(huán)境的惡化，以及瘋牛 病、口蹄疫等流行病的發(fā)生，使得從豬，牛等陸生動(dòng)物皮、骨中提取膠原蛋白受到限制，而魚 皮膠原蛋白逐漸受到更多的關(guān)注。與陸生動(dòng)物膠原蛋白相比，魚皮膠原蛋白脯氨酸和羥脯 氨酸含量相對(duì)較低，因此導(dǎo)致其流變性差，強(qiáng)度低，熱穩(wěn)定性差，限制了其在食品醫(yī)藥領(lǐng)域 中的進(jìn)一步應(yīng)用。現(xiàn)有關(guān)于膠原蛋白改性的研究雖有一些報(bào)道，如采用化學(xué)交聯(lián)劑京尼平、戊二醛 和MgSO4等對(duì)膠原蛋白進(jìn)行改性等。但京尼平、戊二醛等化學(xué)交聯(lián)劑具有很強(qiáng)的細(xì)胞毒性， 中性鹽改性過程中引入了高濃度的Mg2+離子，因此只限于在制革行業(yè)中使用，而不能在食 品、醫(yī)藥領(lǐng)域中得到應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改性的魚皮膠原蛋白及其制備方法，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的 不足，使改性的魚皮膠原蛋白的凝膠強(qiáng)度、彈性和黏性得到增強(qiáng)，以克服已有的魚皮膠原蛋 白力學(xué)性能及流變學(xué)特性差的缺點(diǎn)，使改性的魚皮膠原蛋白能在食品領(lǐng)域得到應(yīng)用。本發(fā)明的技術(shù)方案如下首先將魚皮膠原蛋白配制成g/ml為6. 67%的水溶液，再加入谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶，加 入量為溶液中魚皮膠原蛋白量的2-3%，在40-50°C加熱至谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶充分溶解；再按 體積比為1-2 1加入2%殼聚糖乙酸溶液，均質(zhì)，真空脫氣后在40-50°C加熱30min后制 得改性魚皮膠原蛋白溶液。上述的殼聚糖乙酸溶液配制方法是準(zhǔn)確稱取2g殼聚糖，緩慢加進(jìn)濃度為 O.Olmol/L、體積為IOOml的乙酸溶液中，輕輕攪拌至殼聚糖完全溶解制成殼聚糖乙酸溶液。谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶可催化蛋白質(zhì)分子內(nèi)的交聯(lián)與分子間的交聯(lián)，改善膠原蛋白的凝 膠能力；殼聚糖是陽離子堿性多糖，可與帶負(fù)電的膠原蛋白形成聚兩性電解質(zhì)，實(shí)現(xiàn)性能互 補(bǔ)。本發(fā)明以谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶聯(lián)合殼聚糖對(duì)魚皮膠原蛋白進(jìn)行改性，提高了魚皮膠原蛋白 的凝膠強(qiáng)度，克服了其力學(xué)性能差的缺點(diǎn)。本發(fā)明工藝簡單，改性效果好，制備的改性魚皮 膠原蛋白用于食品、藥品和化妝品領(lǐng)域包裝膜的制作。


圖1 本發(fā)明的改性膠原蛋白的彈性變化示意圖。圖2 本發(fā)明的改性膠原蛋白的黏性變化示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例旨在舉例描述，而非以任何形式 對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制。實(shí)施例1將魚皮膠原蛋白(膠原蛋白含量95%以上，分子量300萬道爾頓左右)配制成 6. 67% (g/ml)的水溶液，室溫下放置至膠原蛋白充分溶脹，然后置于40°C水浴加熱30min 至膠原蛋白充分溶解，再向該膠原蛋白溶液中添加谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶(加入量為溶液中膠原 蛋白重量的2% )，置于40°C水浴加熱至谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶充分溶解，之后取該溶液與2%的 殼聚糖乙酸溶液(85%脫乙酰度，分子量20萬道爾頓)按1 1比例混合，均質(zhì)5min，真空 脫氣5min，然后置于40°C水浴加熱30min至二者充分交聯(lián)，即得改性魚皮膠原蛋白溶液。 采用質(zhì)構(gòu)儀和流變儀對(duì)制得的改性膠原蛋白溶液進(jìn)行表征，其凝膠強(qiáng)度為80g，彈性模量 (25 0C )為 550mPa，黏性模量(25 °C )為 3160mPa。實(shí)施例2將魚皮膠原蛋白(膠原蛋白含量95%以上，分子量300萬道爾頓左右)配制成 6. 67%的水溶液，室溫下放置至膠原蛋白充分溶脹，然后置于45°C水浴加熱至膠原蛋白 充分溶解，再向該膠原蛋白溶液中添加谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶(加入量為溶液中膠原蛋白重量 的2. 5% )，置于45°C水浴加熱至谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶充分溶解，之后取該溶液與2%的殼聚糖 乙酸溶液(91%脫乙酰度，分子量50萬道爾頓)按1 1比例混合，均質(zhì)5min，真空脫氣 5min,然后置于45°C水浴加熱30min至二者充分交聯(lián)，即得改性的魚皮膠原蛋白溶液。采用 質(zhì)構(gòu)儀和流變儀對(duì)此改性膠原蛋白溶液進(jìn)行表征，其凝膠強(qiáng)度為90g，彈性模量(25°C )為 740mPa，黏性模量(25 °C )為 4230mPa。實(shí)施例3將魚皮膠原蛋白(膠原蛋白含量95%以上，分子量300萬道爾頓左右)配制成 6. 67%的水溶液，室溫下放置至膠原蛋白充分溶脹，然后置于50°C水浴加熱至膠原蛋白充 分溶解，再向該膠原蛋白溶液中添加谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶(加入量為溶液中膠原蛋白重量的 3% )，置于50°C水浴加熱至谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶充分溶解，之后取該溶液與2%的殼聚糖乙酸 溶液(91 %脫乙酰度，分子量50萬道爾頓)按2 1比例混合，均質(zhì)5min，真空脫氣5min，然 后置于50°C水浴加熱20min至二者充分交聯(lián)，即得改性的魚皮膠原蛋白溶液。采用質(zhì)構(gòu)儀 和流變儀對(duì)此改性膠原蛋白溶液進(jìn)行表征，其凝膠強(qiáng)度為87g，彈性模量(25°C)為630mPa， 黏性模量(25 0C )為3850mPa。上述實(shí)施例中所用的材料均為商品化的制品，其中魚皮膠原蛋白購自山東青島東易科技發(fā)展有限公司；谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶為美國產(chǎn)，商品名ACTIVA TI ；殼聚糖購自青島海匯生物工程有限公司；質(zhì)構(gòu)儀為美國食品技術(shù)聯(lián)合公司的TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀；流變儀為奧地利安東帕有限公司MCRlOl流變儀。綜上，本發(fā)明制備的改性魚皮膠原蛋白溶液凝膠強(qiáng)度為80_90g，彈性模量(25°C ) 為550-740mPa，黏性模量(25°C )為3160-4230mPa。與未改性的膠原蛋白(對(duì)照)相比，其凝膠強(qiáng)度提高了 2-3倍，流變學(xué)性能彈性(如圖1)和黏性(如圖2)均顯著增強(qiáng)。
權(quán)利要求
一種改性魚皮膠原蛋白制備方法，其特征在于首先將魚皮膠原蛋白配制成g/ml為6.67％的水溶液，再加入谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶，加入量為溶液中魚皮膠原蛋白量的2 3％，在40 50℃加熱至谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶充分溶解；再按體積比為1 2∶1加入2％殼聚糖乙酸溶液，均質(zhì)，真空脫氣后在40 50℃加熱30min后制得改性魚皮膠原蛋白溶液。
2.如權(quán)利要求1所述的改性魚皮膠原蛋白制備方法，其特征在于上述魚皮膠原蛋白的 膠原蛋白含量95%以上，分子量近300萬道爾頓。
3.如權(quán)利要求1所述的改性魚皮膠原蛋白制備方法，其特征在于上述制得的改性魚 皮膠原蛋白溶液的凝膠強(qiáng)度為80-90g，25°C下彈性模量為550-740mPa，25°C下黏性模量為 3160-4230mPa。
4.權(quán)利要求1所述的改性魚皮膠原蛋白溶液可用于食品、藥品領(lǐng)域包裝膜的制作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改性魚皮膠原蛋白及制備方法。是將魚皮膠原蛋白按重量體積比g/ml配制成為6.67％的水溶液后，再加入谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶，加入量為溶液中魚皮膠原蛋白量的2％，充分溶解后再按體積比為1-2∶1加入2％殼聚糖乙酸溶液，均質(zhì)，真空脫氣后在40-50℃加熱30min后制得改性魚皮膠原蛋白溶液。制得的改性魚皮膠原蛋白溶液凝膠強(qiáng)度為80-90g，25℃下彈性模量為550-740MPa，25℃下黏性模量為3160-4230MPa。本發(fā)明以谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶聯(lián)合殼聚糖對(duì)魚皮膠原蛋白進(jìn)行改性，提高了魚皮膠原蛋白的凝膠強(qiáng)度，克服了其力學(xué)性能差的缺點(diǎn)。本發(fā)明工藝簡單，改性效果好，可用于食品、藥品和化妝品領(lǐng)域包裝膜的制作。
文檔編號(hào)C08L89/06GK101891963SQ201010227820
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者劉尊英, 曾名湧, 葛曉軍, 董士遠(yuǎn), 趙元暉 申請(qǐng)人:中國海洋大學(xué)